Proteção diferencial de transformadores baseada em redes neurais artificiais. - Santos, Ricardo Caneloi dos (2000)
A principal motivação para a elaboração deste trabalho baseia-se na notória importância da eficiência da proteção diferencial utilizada nos transformadores de potência, uma vez que esses são equipamentos de custo muito elevado e de difícil manutenção. Visando um melhor desempenho da proteção diferencial, procurou-se unir, neste trabalho, as vantagens oferecidas pelo processamento digital de sinais existentes nos relés digitais às técnicas de Inteligência Artificial. Neste caso, Redes Neurais Artificiais. Dessa forma, o objetivo principal deste trabalho é implementar um Relé Diferencial Percentual baseado em Redes Neurais Artificiais para efetuar a proteção de um transformador monofásico. O algoritmo do relé proposto é formado basicamente por dois blocos: o primeiro é responsável pelo pré-processamento das correntes provenientes dos TCs conectados nos lados de alta e baixa tensão do transformador; o segundo consiste em uma Rede Neural Artificial que, a partir dos valores fornecidos pelo pré-processamento digital das correntes, deve distinguir uma situação de defeito interno ao transformador de todas as outras condições operativas do equipamento. Com o intuito de abordar de forma abrangente o desenvolvimento de um Relé Diferencial baseado em Redes Neurais Artificiais, no decorrer deste trabalho são apresentadas as seguintes etapas: processamento analógico e digital dos sinais de corrente no relé; definição da arquitetura e metodologia de treinamento da RNA; metodologia para gerar as várias condições operativas do transformador; teste de desempenho do relé proposto. O capítulo 1 apresenta as particularidades de um transformador de potência e os requisitos que as proteções diferenciais devem atender quando utilizadas nesses equipamentos. O capítulo 2 apresenta três algoritmos que são representativos das principais linhas de pesquisas para a implementação de um relé diferencial. O capítulo 3 apresenta a (continuação) arquitetura geral e a descrição de cada bloco do relé digital proposto neste trabalho, para desempenhar a função da proteção diferencial percentual de transformadores. Neste capítulo é feita, também, uma introdução às Redes Neurais Artificiais, e apresentadas as várias arquiteturas que serão submetidas ao processo de treinamento. O capítulo 4 apresenta o método utilizado para simular as várias condições operativas do transformador de potência (energização do transformador, operação em regime, curto-circuito para terra no enrolamento primário e curto-circuito entre espiras no enrolamento primário). O capítulo 5 apresenta a arquitetura e os parâmetros da Rede Neural Artificial escolhida para atuar como proteção diferencial do transformador de potência. Este capítulo oferece, também, uma análise de resultados, ou seja, a resposta da Rede Neural Artificial para várias condições operativas do transformador que não fizeram parte do seu processo de treinamento. O capítulo 6 apresenta as conclusões deste trabalho.